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Visione completa dei meccanismi delle cellule viventi può essere raggiunto solo attraverso lo studio dei processi chiave che suscitare e dirigere gli eventi a livello cellulare. Fino ad oggi la complessità dei sistemi biologici taglio ha causato preciso singola molecola sperimentazione di essere troppo esigente, concentrandosi invece su studi di singoli sistemi con massa relativamente greggio insieme alla media delle misurazioni. Tuttavia, molti processi importanti si verificano nella cellula vivente a livello di solo uno o poche molecole; misure ensemble generalmente mascherare la natura stocastica ed eterogenea di questi eventi. Qui, utilizzando avanzate di microscopia ottica e strumenti di analisi di analisi delle immagini ci mostrano come monitorare le proteine all'interno della cellula batterica vivente solo con una precisione di singole molecole e come possiamo osservare la dinamica all'interno di complessi molecolari del funzionamento macchine biologiche. Le tecniche sono direttamente rilevanti fisiologicamente. Si tratta di mini-perturbativa e non-invasivo per il campione biologico oggetto di studio e sono completamente in sintonia per le indagini in materia viva, caratteristiche non facilmente disponibili ad altri approcci singola molecola di biofisica. Inoltre, i campioni biologici studiati tutti i prodotti proteina fluorescente-tag a livelli che sono quasi identici ai ceppi cellulari non modificato ("codifica genomica"), in contrasto con l'approccio più comune ma meno ideale per la produzione di proteine molto più di quanto avverrebbe naturalmente ('plasmide di espressione'). Così, i campioni biologici reali, che saranno oggetto di indagine sono molto più vicini al organismi naturali, e quindi le osservazioni più rilevanti per le reali processi fisiologici.